這一篇我們會講解下mysql的一些稍微有點難度的內容，目前的網際網路公司，面試的時候問mysql的時候也還是挺多的，不僅僅開發崗位，有些測試崗位在面試的時候，也需要會mysql，所以本篇比上一篇的基礎篇要稍微難點。

• 多表聯合查詢
• 索引命中規則
• 表結構設計三正規化
• 查詢優化技巧

1、聯合查詢

多個表聯合查詢，是說查詢的時候，同時查詢2個或者2個以上的表，為什麼要這麼做呢？是因為資料都是按分類儲存的，往往學生資訊單獨儲存在一張表，學生成績會儲存在另外一張表，所以要同時查詢出學生的姓名和成績的時候，就需要聯合2個表，同時查詢。也可以先看看第3節的表結構設計三正規化，加深一下理解。

繼續上一節的內容，假設我們除了有學生表，還有一張學生成績表(student_score)，現在我們就有2張表，表的結構如下：

CREATE TABLE `student` (
  `num` int(11) NOT NULL  COMMENT '學號',
  `name` varchar(10) DEFAULT '' COMMENT '姓名',
  `age` smallint(6) DEFAULT 0 COMMENT '年齡',
  PRIMARY KEY (`num`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='學生資訊';

CREATE TABLE `student_score` (
  `num` int(11) NOT NULL  COMMENT '學號',
  `type` varchar(10) DEFAULT '' COMMENT '0數學 1語文 2英語',
  `score` smallint(6) DEFAULT 0 COMMENT '考試分數',
  PRIMARY KEY (`num`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='學生考試分數表';
 

1.1 簡單關聯

#查詢學生語文成績
select
	a.num,
	a.name,
	a.age,
	b.type,
	b.score
from
	student a join student_score b
on
	a.num = b.num
where
	b.type = 1

#使用left join 或者right join
# a left join b 是說如果a表中有num=1的學生，b表中沒有num=1的學生的成績，也有返回結果，只是有學生資訊，沒有成績
# a right join b 是正好反過來
# a join b 如果是上述情況，則不會返回資料
select
	a.num,
	a.name,
	a.age,
	b.type,
	b.score
from
	student a left join student_score b
on
	a.num = b.num

	#查詢男生和女生的平均成績，這裡要用到avg這個函式，但是這裡主要是想講解
	#group by 的用法，
	select
	(case when a.sex = 0 then '女生' else '男生' end) as 性別,
	avg(b.score) as '平均成績'
from
	student a join student_score b
on
	a.num = b.num
group by a.sex

# 如果查詢語句是: select a,b,c,sum(d),avg(f) from table
# 那麼必須要使用group by ，group by的列，用逗號分隔，且所有非聚合函式的列，都必須在group by的後面，
# 這個例子就是a,b,c這3個列
#正確SQL：
select a,b,c,sum(d),avg(f) from table where a =10 group by a,b,c
 

來看下left join的結果

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片儲存下來直接上傳(img-IDMXLdsU-1609395437886)(/img/mysql06.png)]

我們給student_score表中插入記錄，可以看到已經可以查詢出記錄來了

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片儲存下來直接上傳(img-2HF7fDiB-1609395437889)(/img/mysql07.png)]

這裡一定要學會join/left join/right join 並且知道區別

這裡有以下幾點需要注意：

• 多個表查詢，需要使用別名，就是表的名字後面跟的a、b，可以用來區分每個表

• 注意 a.num = b.num 和 b.type = 1的不同位置，可能有的地方會教大家不使用on的版本，如下：

  #查詢學生語文成績 不使用on的版本，不推薦這種寫法
  select
  	a.num,
  	a.name,
  	a.age,
  	b.type,
  	b.score
  from
  	student a,student_score b
  where
  	a.num = b.num
  	and b.type = 1
  

  這種寫法是不推薦的，模糊了表的關聯條件和過濾條件，關聯條件是2個表的紐帶，on後面跟的是關聯條件，過濾條件是資料查詢出來之後，where之後的內容，儘量分開寫。

• 儘量查詢需要的欄位。

• 關聯條件一定要寫正確，如果有2個關聯條件，但是隻寫了1個，就會導致笛卡爾積（這裡不多講了），導致資料錯誤，一般會返回更多的資料行。

1.2 子查詢

mysql支援子查詢，可以做1個臨時表，例如上面的語句可以修改為:

select
	a.num,
	a.name,
	a.age,
	b.type,
	b.score
from
	(select num,name,age from student) a
	left join
	(select type,score from student_score) b
on
	a.num = b.num

儘管這麼修改毫無意義，但是在某些情況下，不得不使用子查詢，例如有1個表category，裡面儲存了商品的分類資訊，表有以下4個欄位：id name level p_id，分別表示分類ID，名稱，級別（1級，2級，3級），父ID

這個時候如果要查詢這樣的結果：

1級ID 一級分類名稱 2級ID 二級分類名稱

100 數碼 100100 手機

就需要使用子查詢了：

select
	a.id,
	a.name,
	b.id,
	b.name
from
(select id,name from category where level = 1) a
join
(select id,name,p_id from category where level = 2) b
on
a.id = b.p_id

2、索引命中規則

單個索引 ，例如student表中的列，num是有索引的，那麼下面幾種將命中索引：

• num = 10
• num in (10,20) in裡面最多有多少個，取決於MYSQL允許SQL的最大有多長。
• num between 10 and 20
• num > 10

下面這幾種，將不會命中索引

• num + 1 = 10 做運算不會生效
• abs(num) = 10 函式運算之後不會生效
• name like ‘%明%’ 假設name列建了索引，用like不會生效

如果是聯合索引，例如建立了一個num,name,sex的聯合索引，索引的順序是num,name,sex，那麼命中索引的情況如下：

• num = 10 and name = ‘小明’ and sex = 1

• num in (10,20) and name = ‘小明’

• num = 10 and name like ‘%小明%’ 這裡索引只會命中num列，name的不會命中

• sex = 1 and name = ‘小明’ and num = 10 和順序無關，只要有num、name、sex就可以

如下情況則不會命中

• name = ‘小明’ 遵循左原則，單獨查詢name不會生效
• sex = 1 遵循左原則，單獨查詢sex不會生效
• name = ‘小明’ and sex = 1遵循左原則，單獨查詢name、sex不會生效

記住，聯合索引要生效，左邊的條件必須有，否則不生效。

3、表結構設計三正規化

自己體會一下吧，相信對於大家來說都不難理解。

• 第一正規化**(1st NF** -列都是不可再分)

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片儲存下來直接上傳(img-9oYFstXu-1609395437892)(/img/mysql03.png)]

• 第二正規化**(2nd NF**-每個表只描述一件事情)

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片儲存下來直接上傳(img-wD6r7SX8-1609395437895)(/img/mysql04.png)]

• 第三正規化**(3rd NF**- 不存在對非主鍵列的傳遞依賴**)**

  [外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片儲存下來直接上傳(img-SyAXAi0C-1609395437899)(/img/mysql05.png)]

資料庫設計三正規化，是一個設計資料庫結構的參考，遵循了這個設計規則，不一定就是好的設計。在實際的專案設計中，還是要以實際情況為準，可能會把1個表的列，弄的特別多，例如20個列，30個列，甚至100個列都有可能，也有的團隊為了以後容易擴充套件，提前設計了冗餘的列，也有的時候，一個列例如商品的簡稱，在多個表都存在，這些都是違反了設計規則的，但是確實是存在的。資料欄位的冗餘，是一種空間換時間的概念，也用的挺好。

對於新手的朋友們來說，首先要參考的就是三正規化，然後要根據實際的情況，做出調整，該違反就要違反，規則可以創新，只要有利於你的開發就行，資料庫的列，一旦定好了，很少會刪除，但是可以新增，這一點要清楚。

再說一個關於設計列的注意事項，就是要仔細考慮是否可以是NULL，NULL是程式設計屆繞不開的一個話題，關於這點，我的建議是不要為NULL，可以設定預設值，在JAVA程式碼開發中，也應該儘量給個初始值，避免用NULL表示某個特殊的含義，如果你的程式碼中出現了以下這種情況:

  if(data == null) {
      do something
  }

  if(data != null) {
      do something
  }

請儘量優化。

4、查詢優化技巧

• 儘量能命中索引。
• 如果有聯合查詢，小表放前面，大表在後面。
• 儘量查詢需要的欄位，不要使用select *。
• 如果有子查詢做多表聯合查詢，儘量先使用where條件降低資料量，再做關聯查詢。
• 注意索引失效的幾種方式，對列做運算或者使用函式會使索引失效。

其它 提高內容

mysql還有2個用的比較少的關鍵字HAVING EXISTS，下面簡單說一下這2個關鍵字

HAVING

一般是和group by 搭配使用的，用來分組，例如，你有一個訂單表，order_id,sku_id,amount,create_date這4列

統計訂單的金額:

select
	order_id,
	sum(amount) as total
from order
where
create_date = '2020-01-01'
group by order_id

現在需要加1個過濾條件，哪些訂單的金額大於100元

select
	order_id,
	sum(amount) as total
from order
where
create_date = '2020-01-01'
group by order_id
having total > 100

只需要記住，當使用sum()這類聚合的函式的時候，如果需要對聚合的值進行過濾，可以使用

EXISTS和NOT EXISTS

先看exist吧，exist子查詢會返回1個true或者false，如果返回了true，就顯示對應的資料，可以先來1個簡單的SQL看看

假設我們有1張表sku，儲存了sku的基本資訊，另外一個表就是剛才的訂單表order

select * from order where exists (select 1)

由於select 1總是會返回值，所以這個SQL，相當於:

select * from order where 1=1

所以我們 一般不這麼用，而是把前1個表的欄位和子查詢的欄位關聯起來，例如要查詢sku_id在1到100之間的，有訂單的SKU的資訊

select
a.*
from sku a
where
a.sku_id in
(
select sku_id from order where sku_id between 1 and 100
)

也可以使用EXISTS

select
a.*
from sku a
where
exists
(
select b.sku_id from order b where a.sku_id = b.sku_id and a.sku_id between 1 and 100
)

NOT EXISTS就是不滿足的意思，恰好相反。

下面來看一個更復雜的場景，假設我們有3張表，

• student 學生表 ，有id name2個欄位 分別表示學生的學號和姓名
• course 課程表 有 c_id c_name 2個欄位 分別表示課程的ID和名稱
• score 成績表 id,c_id,score 3個欄位 分別表示學號、課程ID、分數

剛開始的資料是，小明選了所有的3門課程，ABC，小麗選擇了AB兩門課程，沒有選擇C
假設學生只要選學了課程，就一定有分數，那麼怎麼查出來，哪些學生選學了所有的課程呢？我們的一般思維是，把課程數量算出來，select count(c_id) from course ，然後查詢成績表，看看學生的課程數量

select id,count(c_id) from score ，最後關聯學生表，查詢學生的成績，用子查詢就是:

select d.name
from
(select a.id
from
(select id,count(c_id) as _count from score group by id) a
join
(select count(c_id) as _count from course) b
where
a._count = b._count ) c join student d
on c.id = d.id

那麼用exists來怎麼寫呢？s

select name from student a
where not exists
(
select c_id from course b
where not exists
(select id from score c where a.id = c.id and b.c_id = c.c_id)
)

這個SQL有點複雜，似乎很難理解，先分析最裡面的not exists ，可以降低難度，先分析最裡面的exists是什麼意思？

select c_id from course b
where exists
(select id from score c where a.id = c.id and b.c_id = c.c_id)

查詢所有的課程，看看是不是有分數，對於小明來說，小明所有課程有分數，返回TRUE，所以如果變更為not exists，就變成FALSE了，外側的: select name from student a where not exists 正好是需要FALSE，所以小明命中，他選擇了所有課程。

對於小麗來說，內側的這個語句，很明顯，小麗的C課程沒有分數，所以NOT EXISTS返回TRUE，但是外側也是NOT EXISTS，需要返回FALSE才能命中，所以小麗不符合條件，得出，小麗沒有選擇所有的課程。

大家可以思考下，下面這個寫法，為什麼不行？（歸根到底的原因是EXISTS只有有記錄返回，就算TRUE，所以內側的EXISTS，只要選了課程，一定會返回TRUE，外側的EXISTS，也會是TRUE，這個SQL表示查詢至少選擇了1門課程的學生）

select name from student a
where exists
(
select c_id from course b
where exists
(select id from score c where a.id = c.id and b.c_id = c.c_id)
)

希望對你有幫助。

全文完。

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